钛酸钾催化碳酸丙烯酯和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯_赵峰

时间：2025-03-07

第3期赵　峰等:钛酸钾催化碳酸丙烯酯和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯　41

钛酸钾催化碳酸丙烯酯和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯

赵　峰

1,2

,刘绍英

,李建国,杨先贵,陈学君

111

(11中国科学院成都有机化学研究所,成都610041;

21中国科学院研究生院,北京100049)

摘要:对钛酸钾催化碳酸丙烯酯(PC)和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯(DMC)进行了研究。好的催化活性,高压水热法制备的钛酸钾的催化活性高于常压水热法、醇热法和固相法剂,当催化剂用量为PC质量的1185%,甲醇与PC摩尔比为1319,反应温度80℃,,转化率达9111%,

DMC选择性为8615%。

关键词:碳酸二甲酯;甲醇;碳酸丙烯酯;酯交换;中图分类号:O643　　文献标识码:A　　:(　　碳酸二甲酯(DMC),、染料、DMC合成方。酯交换法主要有均相催化和多相催化两种工艺。均相催化虽然设备要求不高,且工艺成熟,但催化剂与反应体系难以分离,催化剂回收困难,因此开发生产过程环保,催化剂可循环使用的多相催化工艺是DMC清洁工艺生产的迫切要求。

目前研究的酯交换合成DMC多相催化剂主要

[1,2]

有金属氧化物、离子交换树脂和担载型化合[3215][16]物。金属氧化物包括第Ⅲ族氧化物和过渡

[17]

金属氧化物及其复合物。催化活性相对较好的多相催化剂主要有:氧化钙/酚醛树脂,改性201

[2][5]

×7强碱阴离子交换树脂,Cs2ZSM25和ZnO2

[17]

PbO复合氧化物。氧化钙负载在酚醛树脂上用于合成DMC虽然DMC收率达8819%,但由于活性组分流失严重,在第二次使用时活性下降50%以上;Cs2ZSM25催化剂DMC收率5919%;ZnO2PbO复合氧化物催化剂,DMC产率可达6214%,但酯交换过程中氧化物的晶相和金属铅的价态发生变化,导致催化剂快速失活。因此,研制环境友好催化活性高使用寿命长的多相催化剂非常重要。

[18]

作者所在课题组通过研究发现钛酸钾对酯交换制备碳酸二丁酯反应具有一定的催化作用,作者通过改变催化剂制备方法和酯交换工艺条件使碳

收稿日期:2007201226;作者简介:赵峰(19812),男,硕士生,电邮zf501@1631com;3联系人:刘绍英,研究员,电话　208285229462,电邮　syliu@cioc1ac1cn。

[15]

(PC)和甲醇在64～80℃温度下反应7h,DMC收率可达7818%,催化剂重复使用两次,活性

下降较小,并进一步研究了酯交换反应时间、原料配比、甲醇加料方式和催化剂用量等条件对酯交换反应的影响。

1　实验

111　试剂

氢氧化钾,AR,重庆市化学试剂厂;偏钛酸,AR,沈阳市北丰化学试剂厂;碳酸钙,AR,成都临江

化工厂;氯化锌,AR,天津市耀华化工厂;氧化锌,AR,天津市化学试剂三厂;高岭土,CR,上海奉贤奉

城试剂厂;六水合氯化镁,AR,汕头市光华化学厂;二水合乙酸锌,AR,广东汕头西陇化工厂112　钛酸钾制备

分别用固相法、醇热法和水热法制备钛酸钾。固相法:将反应原料按设计配比在研钵中研磨混合,160～170℃反应,反应结束冷却至室温后用去离子